Основные концепции сознания

О значении частот тета-ритма  в данном аспекте в свое время  писал и П.В. Симонов. В цитированной ранее работе Дж. Десмедта и К. Томберг процесс синхронизации на частоте 40 Гц развивался в течение 100 мс после появления потенциала в первичной коре и до начала волны Р300. Попутно отметим, что синхронизации потенциалов на частоте 40 Гц рядом автором придается большое значение в механизмах сознания и образования зрительных образов.

M. Познер и М. Ротбарт показали, что при опознании стимулов вслед за первичной активацией задних отделов коры происходит вовлечение в функцию фронтальной коры с последующим возвратом возбуждения и реактивацией задней коры через 150 мс после ее первоначального возбуждения.⁵ В исследованиях Б. Либета и др. с регистрацией вызванных потенциалов на электрокожные стимулы с поверхности коры во время нейрохирургических операций было показано, что на слабые, подпороговые стимулы в коре регистрируются только ранние волны ответа с латентностью до 100 мс. При усилении раздражений в ВП появляются и более поздние колебания с латентностью 150 мс, что сопровождается появлением субъективных ощущений и практически совпадает с латентностью волн ВП, обнаруживших в наших исследованиях двойную корреляцию с перцептивными индексами.

Б. Баарс на основе анализа психологической литературы приходит к выводу, что образы возникают в течение первых 200 мс после действия стимула, а в последующем (200–500 мс) происходит их категоризация.

Итак, идея повторного входа возбуждения и информационного синтеза в течение последних 20 лет была высказана независимо друг от друга рядом авторов, относящихся к разным школам и строившим свои заключения на основе разных данных. Очевидно, подобное совпадение не может рассматриваться как случайное. Скорее, оно свидетельствует о приближении к истинному пониманию тех принципов организации мозговых процессов, которые лежат в основе субъективных переживаний.

Приведенные ранее данные касались происхождения одного из наиболее простых психических явлений – ощущений. В связи с этим может возникнуть вопрос о том, насколько данные закономерности универсальны и может ли тот же принцип информационного синтеза быть распространен и на более сложные психические проявления, например на процесс мышления?

 

1.3 Механизмы мышления

 

Ответу на этот вопрос были посвящены исследования последних  десяти лет. В работе ставилась задача изучить структуру корковых связей при решении различных мыслительных операций. При этом мы исходили из фундаментальных  идей российской нейрофизиологической школы Н.Е. Введенского– А.А.Ухтомского о том, что связь между нервными структурами возникает на основе уравнивания ритмов их деятельности. М.Н. Ливановым и B. C. Русиновым было показано, что эти ритмы находят отражение в частотных параметрах электроэнцефалограммы (ЭЭГ), из чего последовал решающий вывод о том, что синхронизация частотных характеристик биопотенциалов мозга может явиться условием и индикатором внутрикорковой связи.

В развитие этих идей был  создан метод, получивший название картирования внутрикоркового взаимодействия. В основе метода лежат представления о том, что наличие в спектрах ЭЭГ разных областей коры точно совпадающих частотных пиков является указанием на наличие в этих областях нейронных групп, работающих в одном ритме и, следовательно, функционально связанных друг с другом.

Испытуемым на экране монитора предъявлялись задачи на образное, пространственное и абстрактно-вербальное мышление. В первом случае субъект  должен был опознать эмоцию на фотографии лица (использовались четыре базовые эмоции: радости, страха, гнева и горя, а также смешанные состояния), во втором – сравнить две геометрические фигуры с целью определения их идентичности или зеркальной симметрии. В качестве вербальных задач использовано решение анаграмм или выбор из четырех слов одного, относящегося к другой смысловой группе.

Было установлено, что  простой и достаточно симметричный рисунок связей, характерный для  состояния покоя, при умственной работе изменялся. Связи начинали сходиться  к определенным областям коры, образуя как бы узлы или центры связей, названные фокусами взаимодействия. При этом топография фокусов взаимодействия оказалась специфичной для мыслительных операций разного знака.⁶

Так, при образном мышлении фокусы локализовались преимущественно в теменно-височных областях, а при абстрактно-вербальном мышлении – в лобных отделах коры. Пространственные задачи, включавшие элементы обоих видов мышления, характеризовались образованием фокусов на более ранних этапах в задних, а затем и в передних отделах коры (рис. 2).

Специализация полушарных функций как бы накладывается  на описанные ранее закономерности. В исследованиях, в которых испытуемому  давалось задание мысленно построить  зрительный образ из ограниченного  набора простых элементов, было показано, что у лиц с преобладанием первой сигнальной системы, по И.П.Павлову, фокусы взаимодействия локализовались преимущественно в правом, а у лиц с преобладанием второй, речевой системы – в левом полушарии. При этом на этапе нахождения образа фокусы были расположены в затылочных и височных (зона опознания) отделах полушарий, а на этапе конструирования образа – в лобной коре.

Следует отметить, что  нахождение решения при всех типах  задач, даже если речевой ответ не требовался, сопровождалось (или определялось?) включением в функцию вербальной левой височной зоны.

 

 

Рис. 2. Корковые связи в диапазоне частот бета-ритма при двух мыслительных операциях.

 

Вверху представлены примеры задач; слева – связи  при задаче на пространственное мышление, которая заключалась в сравнении двух геометрических фигур, предъявляемых на экране монитора, с целью определения их идентичности или зеркальной симметрии, что решалось путем мысленной ротации; справа – связи при задаче на вербальное мышление, которая состояла в том, что из четырех слов на экране монитора субъект должен был выбрать одно, относящееся к другой смысловой группе. На рисунке представлены статистически значимые связи при сравнении со зрительно-моторным контролем, включавшим предъявление изображений и двигательный ответ, но не требовавшим мыслительных операций.

Толстые линии – связи  на частоте 16–19 Гц., тонкие линии –  связи на частоте 13–16 Гц. Шкала –  время появления связи после  предъявления задачи. Средние данные по группе из 43 человек

Обобщая эти данные, можно  прийти к выводу о том, что важным признаком организации корковых связей при мышлении является их конвергенция к определенным центрам – фокусам взаимодействия. При этом связи, подходящие к фокусу, устанавливаются на разных частотах, собственно именно это обстоятельство и лежит в основе образования фокуса, так как связи на одной частоте образовывали бы однородную сеть, не имеющую центров.

Можно предполагать, что  каждая из связей приносит к центру из определенной области коры или  подкорковых образований свою информацию. В фокусе эта информация может быть сопоставлена и перекомбинирована определенным образом. Основную функцию фокуса взаимодействия составляет, таким образом, информационный синтез, т.е. процесс, сходный с тем, который мы наблюдали в проекционной коре при возникновении ощущений.

Основное различие состоит  в том, что место сенсорного сигнала  здесь могла занять информация, хранящаяся в оперативной памяти (например, об условиях решаемой задачи), а ведущая  роль в процессах информационного  синтеза принадлежала не проекционной, как при возникновении ощущений, а ассоциативной коре. В фокусе оперативная информация сопоставлялась с информацией, извлекаемой из долговременной памяти, и сигналами, приходящими из мотивационных центров. Предполагается, что на основе происходящего в фокусе сопоставления и достигается конечная цель мыслительного процесса в виде нахождения решения. Субъективно все это переживается как процесс думания и нахождения ответа.

Гипотетическая структура  фокуса взаимодействия состоит из групп  нейронов с различными частотными характеристиками, настроенных на одинаковые с ними по частоте группы на периферии.

Эти связи по своей  природе должны быть двухсторонними, т.е. как прямыми, так и обратными: если две группы имеют одну частоту, то любая из них в равной степени способна и воспринимать, и передавать информацию связанной с ней группе (в зависимости от соотношения фаз колебаний). Одно кольцо при ощущении заменяется здесь, таким образом, как бы системой колец, замыкающихся на один центр.⁷

Внутри фокуса группы нейронов должны быть объединены связями, образованными на ином принципе: так как они работают на разных частотах, принцип изолабильности здесь не применим. Очевидно, это должны быть жесткие связи, основанные на структурных изменениях в синапсах. Данные связи эффективны в любой фазе цикла возбудимости нейрона или нейронного осциллятора, за исключением фазы абсолютной рефрактерности. Идея об обеспечении психической функции за счет сочетания жестких и гибких звеньев была впервые высказана Н.П. Бехтеревой.

Изложенные представления  о фокусах взаимодействия и их функциональном значении хорошо согласуются  с данными А. Дамасио, который  считает, что в обеспечении высших психических функций ведущую  роль играют так называемые зоны конвергенции, которые принимают и синтезируют информацию, поступающую из других отделов коры и подкорковых образований.

Все сказанное дает возможность  объединить данные, полученные при  изучении механизмов восприятия и мышления, единым принципом информационного  синтеза как мозговой основы возникновения нового качества в виде субъективных переживаний.

 

 

 

Заключение

 

Сознание является одной  из традиционных вечных загадок. Постоянное воспроизводство ее в истории  культуры, философии и науки свидетельствует  не только о существовании теоретических и методических затруднений в ее решении, но и о непреходящем практическом интересе к сущности этого феномена, механизму его развития и функционирования.

В самом общем виде «сознание» является одним из наиболее общих философских понятий, обозначающих субъективную реальность, связанную с деятельностью мозга и его продуктами: мыслями, чувствами, идеями, предрассудками, научными и вненаучными знаниями.⁸

Без выяснения места  и роли этой реальности невозможно создание ни философской, ни научной  картины мира. В разные исторические периоды складывались неодинаковые представления о сознании, накапливались естественнонаучные знания, изменялись теоретико-методологические основания анализа.

Современная наука, используя  достижения НТР, значительно продвинулась в исследовании природы субстратной основы сознания, но одновременно выявила новые аспекты сознательной деятельности человека, требующие принципиально иных теоретико-методологических подходов анализа.

 

Список литературы

 

1. Бехтерев В.М. Объективная психология. Учебное пособие. – М.: «Наука», 2011.
2. Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности. – М..: изд-во «Наука», 2009.
3. Блум Ф., Лейзерсон А., Хофстедтер Л. Мозг, разум и поведение. – М.: «Мир», 2008.
4. Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. – М.: МГУ. 2009.
5. Выготский Л.С. Сознание как проблема психологии поведения. Пол. собр. соч. Т. 1. – М.: «Педагогика», 2009. T. I.
6. Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. – М.: МГУ. 2008.
7. Дудел Дж. и др. Физиология человека. Т. 2. Физиология сенсорных систем. – М.: «Мир», 2009.
8. Конорский Ю. Интегративная деятельность мозга. – М.: «Мир», 2010.
9. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. – М.: «Политиздат», 2010.
10. Милнер П. Физиологическая психология. – М.: изд-во «Мир», 2009.
11. Основы психофизиологии: Учебник / Отв. ред. Ю.И. Александров. – М.: ИНФРА-М, 2007.
12. Рубинштейн С.Л. Основы психологии. – М.: «Педагогика». Т.II. 2010.

¹ Величковский Б.М. Современная когнитивная психология. – М.: МГУ. 2009. – С. 138.

² Дудел Дж. и др. Физиология человека. Т. 2. Физиология сенсорных систем. – М.: «Мир», 2009. – С. 65.

³ Основы психофизиологии: Учебник / Отв. ред. Ю.И. Александров. – М.: ИНФРА-М, 2007. – С. 76.

⁴ Гиппенрейтер Ю.Б. Введение в общую психологию. – М.: МГУ. 2008. – С. 90.

⁵ Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности. – М..: изд-во «Наука», 2009. – С. 87.

⁶ Конорский Ю. Интегративная деятельность мозга. – М.: «Мир», 2010. – С. 43.

⁷ Бехтерев В.М. Объективная психология. Учебное пособие. – М.: «Наука», 2011. – С. 74.

⁸ Дудел Дж. и др. Физиология человека. Т. 2. Физиология сенсорных систем. – М.: «Мир», 2009. – С. 56.